猿分枝杆菌(Mycobacterium simiae)
物种名:猿分枝杆菌
拉丁学名:Mycobacterium simiae
分类学地位:细菌界Bacteria;放线菌门Actinomycetota;
放线菌纲Actinomycetes;分枝杆菌目Mycobacteriales;
分枝杆菌科Mycobacteriaceae;分枝杆菌属Mycobacterium
猿分枝杆菌(Mycobacterium simiae)是一种革兰氏阳性的细菌,属于分枝杆菌科,非结核分枝杆菌的一种类型。属于Ⅰ群。为光产色分枝杆菌[1]。主要感染免疫系统受损的人群,猿分枝杆菌感染通常表现为肺部感染,但也可以引起其他部位的感染,如淋巴结、皮肤和软组织等。症状包括发热、咳嗽、咳痰、胸痛、呼吸困难等。由于猿分枝杆菌感染的症状与其他肺部疾病相似,因此诊断较为困难。猿分枝杆菌属于机会致病性非结核分枝杆菌,主要对免疫功能低下个体具有致病风险[2]。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
在培养基上形成菌落通常需要3-6周,最适宜的生长温度为37℃,需要在含氧环境中培养[3, 4, 5]。常用的是Lowenstein-Jensen和Middlebrook 7H10/7H11培养基,这些培养基含有特定的营养成分和抗菌剂。菌落呈干燥、粗糙、颗粒状,颜色从白色到奶油色,通常不产生色素。在抗酸染色中可见,因细胞壁脂质含量高,需要富含脂质的培养基,有时需要添加生长因子如胆固醇[4, 5, 6]。
1.1.2形态学特征
猿分枝杆菌的细菌体大小约为(0.5-0.7) μm×(1-3) μm,呈短杆状或弯曲杆状[3, 4, 7]。在显微镜下观察时,它们通常呈现出浅黄至橙黄色的颜色[3, 7, 8]。细胞壁含有高浓度的脂质(主要是二酰胺和三酰胺),在革兰氏染色中,猿分枝杆菌呈现为粉红色[3, 8, 9]。表面有许多短而密的毛发状突起,称为“毛发”[8, 9, 10]。这些毛发状突起有助于细菌附着在宿主细胞上,从而便于侵入和传播[9, 10]。

图1 猿分歧杆菌透射电镜显微照片[11]
1.1.3生化特征
猿分枝杆菌的细胞壁富含脂质,尤其是分枝菌酸,它对酸和酒精具有抗性,能被抗酸染色法如Ziehl-Neelsen染色所着色。通常不产生特定的酶类。烟酸试验阴性,触酶和过氧化酶试验阳性[12]。硝酸盐还原阴性,不水解吐温-80,亚碲酸盐还原阴性[1]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
猿分枝杆菌是一种广泛分布于自然界的细菌,主要存在于土壤、水体和动植物的体表[13]。它通常不会感染健康人类和动物。然而,在某些情况下,猿分枝杆菌可能引起感染,特别是在免疫系统受损的人群中。
通过接触被猿分枝杆菌污染的土壤或水,人类可能会感染该细菌,从事园艺、农业等工作的人员可能因接触污染的土壤而面临更高的感染风险[3, 7, 14]。在医院或其他医疗设施中,如果不遵守适当的卫生和消毒程序,可能会发生交叉感染。也可通过食品污染传播给人类,这通常发生在食用未经充分加热处理的受污染食物时[14, 15]。在密切接触的情况下,猿分枝杆菌可能通过空气飞沫或直接接触传播给其他人。
1.2.2致病性
猿分枝杆菌通常被认为是一种低致病性的细菌,它主要存在于自然环境中,包括土壤、水体和动植物的体表。在正常情况下,它不会引起健康人类感染。然而,在某些情况下,如免疫系统受损的人群猿分枝杆菌可能会引起感染。
猿分枝杆菌引起的感染通常表现为局部感染,如皮肤和软组织感染。症状可能包括红肿、疼痛、溃疡等。在免疫系统受损的个体中,猿分枝杆菌还可能引起肺部感染、淋巴结炎等更严重的疾病[3, 15, 16, 17]。
1.3检测方法
猿分枝杆菌在环境样本中的检测更强调快速筛查和定量分析,而不是传统意义上的分离鉴定。因此,在实际监测中,最常用的方法并不是HPLC、DNA-DNA杂交或纯培养后测序,而是能够直接用于判定环境样本中是否存在目标菌及其丰度水平的分子检测方法,尤其是实时荧光定量PCR(qPCR)和数字PCR(dPCR)[3, 7, 18]。其中,qPCR由于操作成熟、检测速度快、通量高、可进行相对或绝对定量,已成为环境微生物监测中应用最广泛的方法[3, 18];而数字PCR则在低丰度样本和复杂环境基质中具有更高的灵敏度和定量准确性[7, 19]。
在环境样本中进行猿分枝杆菌检测时,通常先对样本进行预处理。对于水样,一般采用0.22 μm滤膜过滤以富集细菌;对于土壤、沉积物或生物膜样本,则可采用PBS振荡悬浮、离心收集和去除抑制物等方式进行前处理[3, 7]。随后提取总DNA,并使用适合环境样本的DNA提取试剂盒以减少腐殖酸、多糖及金属离子等抑制物对扩增反应的干扰[3, 7]。在靶基因选择上,环境样本中对猿分枝杆菌的检测通常选用16S rRNA、hsp65和rpoB等分枝杆菌常用分子标记[7, 18]。其中,16S rRNA基因由于拷贝数较高,在低丰度样本中具有较好的灵敏度,但在种水平分辨率上相对较低;相比之下,hsp65和rpoB基因在非结核分枝杆菌(NTM)之间具有更高的分辨能力,更适合猿分枝杆菌的特异性检测与区分[7, 18]。
目前,针对分枝杆菌的分子检测中最经典的引物之一是hsp65基因引物Tb11/Tb12,其序列分别为Tb11:5′-ACCAACGATGGTGTGTCCAT-3′和Tb12:5′-CTTGTCGAACCGCATACCCT-3′,可扩增约441 bp的目标片段[18]。该引物体系最初主要用于分枝杆菌PCR扩增和后续限制性酶切分析(PRA),但在环境样本分子检测中同样可作为前期筛查和种属判定的重要基础[7, 18]。对于qPCR检测,一般在获得目标扩增区段后设计针对猿分枝杆菌特异位点的引物或探针,并采用SYBR Green 法或TaqMan探针法进行实时扩增[3, 7, 18]。其中,TaqMan探针法的特异性通常优于SYBR Green 法,尤其适用于环境样本这类背景复杂、非目标DNA丰富的检测场景[3, 7]。
1.4典型案例
美国德克萨斯州休斯顿曾发生受污染的医院供水导致猿分枝杆菌暴发事件[19]。从1997年4月到2001年2月,研究人员在德克萨斯州休斯顿的一家社区教学医院从62名患者中回收了65株猿分枝杆菌分离株。该生物体生长在医院大楼和专业楼1获得的各种水样中,但不在具有单独供水系统的专业楼2中生长。31株与环境和人类暴发相关的猿猴分枝杆菌分离株在脉冲场凝胶电泳中具有难以区分或密切相关的模式,被认为是其克隆体。猿分枝杆菌可能是院内假性暴发的原因。这次暴发的源头被确定为受污染的医院供水。
1.5防治对策
(1)确保水源不受生活和工业废水污染,对水质进行定期监测,保障其符合安全标准,确保饮用水的安全。
(2)用有效的水质处理方法,如过滤、沉淀以及化学或紫外线消毒,关注娱乐用水设施(如游泳池)的水质管理,保持游离氯水平,定期更新水质。
(3)对于医院、实验室等高风险场所,需要严格控制废水、废气等污染物的排放,加强消毒和隔离措施,避免感染的传播。
(4)对于可能接触到猿分枝杆菌的人员,如医护人员和实验室工作者等,需要进行定期的健康检查和防护培训,提高防范意识和技能水平。
参考文献
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